JavaScript 继承和原型链
栏目: JavaScript · 发布时间: 6年前
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本文为 JavaScript Class(类) 中的 Private(私有) 和 Public(公有) 属性 续篇
之前我们学习了如何在 ES5 和 ES6 中创建 Animal
类。我们还学习了如何使用 JavaScrip t的原型在这些类之间共享方法。查看我们在之前文章中看到的代码。
ES5:
function Animal (name, energy) { this.name = name this.energy = energy } Animal.prototype.eat = function (amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } Animal.prototype.sleep = function (length) { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } Animal.prototype.play = function (length) { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } const leo = new Animal('Leo', 7)
ES6:
class Animal { constructor(name, energy) { this.name = name this.energy = energy } eat(amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } sleep() { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } play() { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } } const leo = new Animal('Leo', 7)
现在我们想为特定动物建一个别 class(类) 。 例如,如果我们想要开始制作一堆狗实例,该怎么办? 这些狗有哪些属性和方法? 嗯,类似于我们的 Animal
类,我们可以给每只狗一个 name
,一个 energy
等级,以及 eat
, sleep
和 play
的能力。 我们的 Dog
类是独一无二的,我们也可以给 Dog
类一些独一无二的的属性,比如一个 breed
(品种) 属性以及 bark
(吠叫) 的能力。 在 ES5 中,我们的 Dog
类可能看起来像这样:
function Dog (name, energy, breed) { this.name = name this.energy = energy this.breed = breed } Dog.prototype.eat = function (amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } Dog.prototype.sleep = function (length) { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } Dog.prototype.play = function (length) { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } Dog.prototype.bark = function () { console.log('Woof-Woof!') this.energy -= .1 } const charlie = new Dog('Charlie', 10, 'Goldendoodle')
你应该看出来了,我们刚刚重新创建了 Animal
类并为它添加了一些新属性。 如果我们想创建另一个动物,比如说 Cat
,那么我们必须再次创建一个 Cat
类,将 Animal
类中的所有常用逻辑复制到 Cat
,然后像 Dog
类一样添加 Cat
特定属性。 就是说,我们必须对我们创造的每一种不同类型的动物都这样做。
function Dog (name, energy, breed) {} function Cat (name, energy, declawed) {} function Giraffe (name, energy, height) {} function Monkey (name, energy, domesticated) {}
这项工作似乎很浪费。 Animal
类是完美的基类。 这意味着它具有我们每只动物的共同特征。 无论我们是创造 狗,猫,长颈鹿还是猴子,它们都会有一个 name
, energy
等级,以及 eat
, sleep
和 play
的能力。 那么每当我们为每个不同的动物创建单独的类时,我们是否可以利用 Animal
类? 我们来试试吧。 我将在下面再次粘贴 Animal
类以便于参考。
function Animal (name, energy) { this.name = name this.energy = energy } Animal.prototype.eat = function (amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } Animal.prototype.sleep = function (length) { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } Animal.prototype.play = function (length) { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } function Dog (name, energy, breed) { }
我们对上面的 Dog
构造函数你了解多少?
首先,我们知道它需要3个参数, name
, energy
和 breed
。
其次,我们知道它将使用 new
关键字调用,因此我们将拥有一个 this
对象。
第三,我们知道我们需要利用 Animal
函数,这样任何狗的实例都会有一个 name
, energy
等级,以及 eat
, sleep
和 play
的能力。
第三点是有点棘手的问题。 你“利用”一个函数的方式就是调用它。 所以我们知道在 Dog
里面,我们想要调用 Animal
。 我们需要弄清楚的是我们如何在 Dog
的上下文中调用 Animal
。 这意味着我们想用 Dog
中的 this
关键字调用 Animal
。 如果我们正确地做到了,那么 Dog
函数内部将具有 Animal
的所有属性( name
, energy
)。 如果您记得 上一节我们所讨论的内容 ,JavaScript 中的每个函数都有一个 .call
方法。
.call()
是函数的一个方法,它允许您调用函数时,指定该函数的上下文。
听起来正是我们所需要的。我们想在 Dog
上下文中调用 Animal
。
function Dog (name, energy, breed) { Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed } const charlie = new Dog('Charlie', 10, 'Goldendoodle') charlie.name // Charlie charlie.energy // 10 charlie.breed // Goldendoodle
知道这个,我们就已经成功一半了。您将在上面的代码中注意到,因为这一行是 Animal.call(this, name, energy)
, Dog
的每个实例都将有一个 name
和 energy
属性。同样,这样做的原因是,就好像我们使用从 Dog
生成的 this
关键字运行 Animal
函数一样。在我们添加了一个 name
和 energy
属性之后,我们又像往常一样添加了一个 breed
属性。
请记住,这里的目标是让 Dog
的每个实例不仅具有 Animal
的所有属性,而且还具有所有方法。如果您运行上面的代码,您会注意到如果您尝试运行 charlie.eat(10)
,您将收到一个错误。目前 Dog
的每个实例都具有 Animal
( name
和 energy
)的属性,但我们没有做任何事情来确保他们也有方法( eat
, sleep
和 play
)。
让我们考虑如何解决这个问题。我们知道所有 Animal
的方法都位于 Animal.prototype
上。这意味着我们想要确保 Dog
的所有实例都可以访问 Animal.prototype
上的方法。如果我们在这里使用我们的好朋友 Object.create
怎么办?如果您还记得, Object.create
允许您创建一个对象,该对象将在失败的查找中委托给另一个对象。所以在我们的例子中,我们想要创建的对象将是 Dog
的原型,而我们想要在失败的查找中委托的对象是 Animal.prototype
。
function Dog (name, energy, breed) { Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed } Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype)
现在,只要在 Dog
实例上查找失败,JavaScript 就会将该查找委托给 Animal.prototype
。 如果这仍然有点模糊,请重新阅读 JavaScript Prototype(原型) 新手指南 ,其中我们讨论了 Object.create
和 JavaScript 的 原型(prototype) 。
让我们一起看完整个代码,然后我们将了解发生的事情。
function Animal (name, energy) { this.name = name this.energy = energy } Animal.prototype.eat = function (amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } Animal.prototype.sleep = function (length) { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } Animal.prototype.play = function (length) { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } function Dog (name, energy, breed) { Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed } Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype)
现在我们已经创建了我们的基类( Animal
)以及我们的子类( Dog
),让我们在创建 Dog
实例时看看它的样子。
const charlie = new Dog('Charlie', 10, 'Goldendoodle') charlie.name // Charlie charlie.energy // 10 charlie.breed // Goldendoodle
到目前为止没有任何花哨的东西,但让我们来看看当我们调用位于 Animal
上的方法时会发生什么。
charlie.eat(10) /* 1) JavaScript checks if charlie has an eat property - it doesn't. 2) JavaScript then checks if Dog.prototype has an eat property - it doesn't. 3) JavaScript then checks if Animal.prototype has an eat property - it does so it calls it. */
Dog.prototype
被检查的原因是因为当我们创建一个新的 Dog
实例时,我们使用了 new
关键字。在引擎中,为我们创建的 this
对象委托给 Dog.prototype
(见下面的注释)。
function Dog (name, energy, breed) { // this = Object.create(Dog.prototype) Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed // return this }
之所以检查 Animal.prototype
是因为我们用这一行覆盖了 Dog.prototype
以委托给失败的查找的 Animal.prototype
Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype)
现在我们还没有谈到的一件事是,如果 Dog
有自己的方法呢? 嗯,这是一个简单的解决方案。 就像 Animal
一样,如果我们想在该类的所有实例之间共享一个方法,我们将它添加到函数的原型中。
... function Dog (name, energy, breed) { Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed } Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype) Dog.prototype.bark = function () { console.log('Woof Woof!') this.energy -= .1 }
非常好。我们需要做一个小小的补充。如果你不记得了请回到 JavaScript Prototype(原型) 新手指南 了解详情,我们可以通过使用 instance.constructor
来访问实例的构造函数。
function Animal (name, energy) { this.name = name this.energy = energy } const leo = new Animal('Leo', 7) console.log(leo.constructor) // Logs the constructor function
正如前一篇文章中所解释的那样,“其工作原因是因为任何 Animal
实例都会在失败的查找中委托给 Animal.prototype
。 因此,当您尝试访问 leo.prototype
时, leo
没有 prototype
属性,因此它会将该查找委托给 Animal.prototype
,它确实具有 constructor
属性。“
我提出这个问题的原因是因为在我们的实现中,我们用一个委托给 Animal.prototype
的对象覆盖了 Dog.prototype
。
function Dog (name, energy, breed) { Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed } Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype) Dog.prototype.bark = function () { console.log('Woof Woof!') this.energy -= .1 }
这意味着现在,任何打印 Dog
的实例 instance.constructor
都将获得 Animal
构造函数而不是 Dog
构造函数。您可以通过运行此代码自行查看 –
function Animal (name, energy) { this.name = name this.energy = energy } Animal.prototype.eat = function (amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } Animal.prototype.sleep = function (length) { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } Animal.prototype.play = function (length) { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } function Dog (name, energy, breed) { Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed } Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype) Dog.prototype.bark = function () { console.log('Woof Woof!') this.energy -= .1 } const charlie = new Dog('Charlie', 10, 'Goldendoodle') console.log(charlie.constructor)
请注意,即使 charlie
是 Dog
的直接实例,它也会为您提供 Animal
构造函数。同样,我们可以像上面一样了解这里发生的事情。
const charlie = new Dog('Charlie', 10, 'Goldendoodle') console.log(charlie.constructor) /* 1) JavaScript checks if charlie has a constructor property - it doesn't. 2) JavaScript then checks if Dog.prototype has a constructor property - it doesn't because it was deleted when we overwrote Dog.prototype. 3) JavaScript then checks if Animal.prototype has a constructor property - it does so it logs that. */
我们该如何解决这个问题?嗯,这很简单。一旦我们覆盖它,我们就可以向 Dog.prototype
添加正确的 constructor
属性。
function Dog (name, energy, breed) { Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed } Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype) Dog.prototype.bark = function () { console.log('Woof Woof!') this.energy -= .1 } Dog.prototype.constructor = Dog
此时如果我们想要创建另一个子类,比如 Cat
,我们将遵循相同的模式。
function Cat (name, energy, declawed) { Animal.call(this, name, energy) this.declawed = declawed } Cat.prototype = Object.create(Animal.prototype) Cat.prototype.constructor = Cat Cat.prototype.meow = function () { console.log('Meow!') this.energy -= .1 }
这种具有委托给它的子类的基类的概念称为继承,它是面向对象编程(OOP)的主要部分。 如果你来自不同的编程语言,你可能已经熟悉OOP和继承了。 在 ES6 classes 之前,在 JavaScript 中,继承是一项非常艰巨的任务,正如您在上面所看到的。您现在只需要了解什么时候使用继承,以及 .call
和 Object.create
, this
,和 FN.prototype
的良好组合。- 这些都是高级 JS 主题。让我们看看如何使用 ES6 类来完成同样的事情。
首先,让我们回顾一下使用我们的 Animal
类从 ES5 “类” 到 ES6 类的样子。
ES5:
function Animal (name, energy) { this.name = name this.energy = energy } Animal.prototype.eat = function (amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } Animal.prototype.sleep = function (length) { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } Animal.prototype.play = function (length) { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } const leo = new Animal('Leo', 7)
ES6:
class Animal { constructor(name, energy) { this.name = name this.energy = energy } eat(amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } sleep() { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } play() { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } } const leo = new Animal('Leo', 7)
现在我们已经将我们的 Animal
构造函数重构为 ES6 类,接下来我们需要做的是弄清楚如何重构我们的基类( Dog
)。好消息是它更加直观。作为参考,在ES5 中,这是我们所拥有的。
function Dog (name, energy, breed) { Animal.call(this, name, energy) this.breed = breed } Dog.prototype = Object.create(Animal.prototype) Dog.prototype.bark = function () { console.log('Woof Woof!') this.energy -= .1 } Dog.prototype.constructor = Dog
在我们进入继承之前,让我们使用 ES6 类来重构 Dog
,就像我们在之前的帖子中学到的那样。
class Dog { constructor(name, energy, breed) { this.breed = breed } bark() { console.log('Woof Woof!') this.energy -= .1 } }
看起来很棒。现在,让我们弄清楚如何确保 Dog
继承自 Animal
。我们需要做的第一步是非常直接的。使用 ES6 类,您可以使用此语法 extend
基类
class Subclass extends Baseclass {}
翻译成我们的例子,这将使我们的 Dog
类看起来像这样:
class Animal { constructor(name, energy) { this.name = name this.energy = energy } eat(amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } sleep() { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } play() { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } } class Dog extends Animal { constructor(name, energy, breed) { this.breed = breed } bark() { console.log('Woof Woof!') this.energy -= .1 } }
在ES5中,为了确保 Dog
的每个实例都具有 name
和 energy
属性,我们使用 .call
以在 Dog
实例的上下文中调用 Animal
构造函数。 幸运的是,在 ES6 中,它更直接。 每当你扩展一个基类并且你需要调用那个基类的构造函数时,你调用 super
传递它需要的任何参数即可。 所以在我们的例子中,我们的 Dog
构造函数被重构为这样:
class Animal { constructor(name, energy) { this.name = name this.energy = energy } eat(amount) { console.log(`${this.name} is eating.`) this.energy += amount } sleep() { console.log(`${this.name} is sleeping.`) this.energy += length } play() { console.log(`${this.name} is playing.`) this.energy -= length } } class Dog extends Animal { constructor(name, energy, breed) { super(name, energy) // calls Animal's constructor this.breed = breed } bark() { console.log('Woof Woof!') this.energy -= .1 } }
就是这样。不使用 .call
,不使用 Object.create
,不用担心重置原型上的构造函数 – 只需 extends
基类并确保调用 super
即可。
JavaScript 的有趣之处在于您学到的相同模式,最后几篇文章直接融入语言本身。 以前您了解到 Array
的所有实例都可以访问 pop
, slice
, filter
等数组方法的原因是因为所有这些方法都存在于 Array.prototype
中。
console.log(Array.prototype) /* concat: ƒn concat() constructor: ƒn Array() copyWithin: ƒn copyWithin() entries: ƒn entries() every: ƒn every() fill: ƒn fill() filter: ƒn filter() find: ƒn find() findIndex: ƒn findIndex() forEach: ƒn forEach() includes: ƒn includes() indexOf: ƒn indexOf() join: ƒn join() keys: ƒn keys() lastIndexOf: ƒn lastIndexOf() length: 0n map: ƒn map() pop: ƒn pop() push: ƒn push() reduce: ƒn reduce() reduceRight: ƒn reduceRight() reverse: ƒn reverse() shift: ƒn shift() slice: ƒn slice() some: ƒn some() sort: ƒn sort() splice: ƒn splice() toLocaleString: ƒn toLocaleString() toString: ƒn toString() unshift: ƒn unshift() values: ƒn values() */
您知道,所有 Object
实例都可以访问 hasOwnProperty
和 toString
等方法的原因是因为这些方法存在于 Object.prototype
上。
console.log(Object.prototype) /* constructor: ƒn Object() hasOwnProperty: ƒn hasOwnProperty() isPrototypeOf: ƒn isPrototypeOf() propertyIsEnumerable: ƒn propertyIsEnumerable() toLocaleString: ƒn toLocaleString() toString: ƒn toString() valueOf: ƒn valueOf() */
这对你来说是一个挑战。使用上面的 Array 方法和 Object 方法列表,为什么下面的代码有效?
const friends = ['Mikenzi', 'Jake', 'Ean'] friends.hasOwnProperty('push') // false
如果查看 Array.prototype
,则没有 hasOwnProperty
方法。 好吧,如果 Array.prototype
上没有 hasOwnProperty
方法,上面示例中的 friends
数组如何访问 hasOwnProperty
? 原因是因为 Array
类扩展了 Object
类。 因此,在上面的示例中,当 JavaScript 看到 friends
没有 hasOwnProperty
属性时,它会检查 Array.prototype
是否具有该方法。 当 Array.prototype
没有时,它会检查 Object.prototype
是否有该方法,然后再调用它。 这是我们在这篇博客文章中看到的相同过程。
JavaScript 有两种类型 – 原始类型 和 引用类型 。
原始类型是 boolean
, number
, string
, null
和 undefined
并且是不可变的。 其他所有内容都是引用类型,它们都扩展了 Object.prototype
。 这就是为什么你可以为函数和数组添加属性,这就是为什么函数和数组都可以访问 Object.prototype
上的方法。
function speak(){} speak.woahFunctionsAreLikeObjects = true console.log(speak.woahFunctionsAreLikeObjects) // true const friends = ['Mikenzi', 'Jake', 'Ean'] friends.woahArraysAreLikeObjectsToo = true console.log(friends.woahArraysAreLikeObjectsToo) // true
英文原文:https://tylermcginnis.com/javascript-inheritance-and-the-prototype-chain/
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